徐薇

摘要：針對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程實踐教學過程中教師指導薄弱而無法保證達到培養(yǎng)目標等問題，對研究性教學訓練載體進行研究和設計，說明研究性教學訓練載體庫的整體框架和設計細節(jié)，提出以不斷增加的成就感激發(fā)學生興趣，以不斷擴展的問題求解引導學生探究，強調(diào)教師在教與學關系中的重要作用。

關鍵詞：研究性教學；數(shù)據(jù)庫；訓練載體；持續(xù)改進

0 引言

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程是一門實踐性較強的課程，建設一定數(shù)量且較高質(zhì)量的研究性訓練載體可以使訓練題目動態(tài)更新，使訓練內(nèi)容更豐富和多樣化。教師可根據(jù)學生的反饋對教學載體進行持續(xù)改進，在訓練載體中增加研究性設計和實驗項目前后銜接設計，使前期實驗能夠為后期的綜合課程設計服務，提升綜合課程設計質(zhì)量，保證學生完成課程訓練。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程研究性訓練載體庫的設計思想、主要內(nèi)容、研究性訓練安排、學生自主探究環(huán)節(jié)等實現(xiàn)細節(jié)，已經(jīng)在課程教學中使用并不斷改進。目前已有多組學生的訓練作品依托該載體獲得了學校優(yōu)秀研究性學生作品。

1 教學訓練載體庫的整體框架

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程研究性教學訓練載體的設計目的是要求學生在系統(tǒng)學習數(shù)據(jù)庫基礎理論知識，包括數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)據(jù)庫控制等基本原理和方法的基礎上，掌握運用數(shù)據(jù)庫設計技術、規(guī)范化理論、SQL語言等技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的過程與方法。

一個好的訓練載體的設計應以培養(yǎng)學生為目標，因此教師應首先將數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程訓練目標確定如下：①讓學生深刻理解和領會關系數(shù)據(jù)庫的核心“關系模型”；②培養(yǎng)學生的分析、歸納和設計能力；③使學生熟練掌握各種關系數(shù)據(jù)庫操作；④從實際工程角度訓練學生的編程和調(diào)試能力；⑤訓練學生利用所學知識求解新問題的能力，重點培養(yǎng)自學能力和系統(tǒng)集成能力。

在對學生基本能力培養(yǎng)的基礎上，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理教學訓練載體應特別體現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析能力、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)綜合實踐能力和創(chuàng)新能力的訓練。

1.1 總體設計

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程研究性教學訓練載體庫是由綜合課程設計“圖書借閱系統(tǒng)”“酒店前臺登記系統(tǒng)”“房產(chǎn)中介系統(tǒng)”等多個訓練載體組成的。每個訓練載體均包括兩部分訓練內(nèi)容。

第1部分訓練內(nèi)容是精心設計的由淺入深的9組實驗，完成全部SQL重點命令的練習，涵蓋數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)庫編程與查詢優(yōu)化6個理論教學模塊。整個訓練載體的設計符合認知規(guī)律，由淺入深，層層遞進，前后銜接，保持了學生的學習興趣，能夠使大部分學生迅速獲得成就感。第1部分訓練題目都是從后期綜合課程設計中抽象出來的典型數(shù)據(jù)庫操作問題，能夠使學生在實現(xiàn)這些核心操作任務的同時，掌握具體的數(shù)據(jù)庫SQL語言并在后期的綜合課程設計中運用。

第2部分內(nèi)容是要求學生按照軟件工程的規(guī)范完成綜合課程設計的需求分析、系統(tǒng)概要設計和詳細設計、系統(tǒng)編程實現(xiàn)等數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)流程。該課程設計題目體現(xiàn)了綜合實驗的設計性、綜合性和研究性特點，可以使學生全面認識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程中的各個知識點及其聯(lián)系，從而掌握數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)分析、設計和實現(xiàn)的方法，進一步提高學生的編程能力和動手實踐能力。此外，綜合課程設計在前期SQL基礎訓練上完成，使學生能夠快速進入角色，這種循序漸進的設計可以提高訓練的效率。

1.2 詳細設計

以訓練載體“圖書借閱系統(tǒng)”為例的研究性教學訓練載體設計見表1。

訓練項目1和項目2是整個訓練的基礎，幫助學生逐漸熟悉環(huán)境。Access是一個小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具有使用方便、操作簡單、容易上手的特點，數(shù)據(jù)庫基礎訓練就從學生熟悉的Access數(shù)據(jù)庫環(huán)境開始。SQL Server是“圖書借閱系統(tǒng)”訓練載體的主要實驗環(huán)境，項目2將項目1中使用Access建立的表及數(shù)據(jù)導人SQL Server，使學生了解在實際應用中共享數(shù)據(jù)的方法。每組實驗在設計時都需要建立這種前后的關聯(lián)。

訓練項目3--項目9是基礎訓練的重點。在每個訓練載體中，教師可將前期的SQL驗證實驗題目全部設計為與該載體相關的內(nèi)容，如“圖書借閱系統(tǒng)”中的子查詢實驗題目是“借了3本以上計算機類圖書的金卡讀者”、觸發(fā)器實驗題目是“已掛失的借書證不能再借閱圖書”等。在“酒店前臺登記系統(tǒng)”中，所有的題目都更改為與該載體相關的內(nèi)容，如子查詢實驗題目是“已住人的各類房間的總數(shù)”、觸發(fā)器實驗題目是“故障和整理中的房間不能登記住人”等。教師可在基礎實驗和綜合實驗之間建立聯(lián)系，使前期實驗能夠為后期的綜合課程設計服務，將前期的完整性實驗、觸發(fā)器實驗、函數(shù)和存儲過程等實驗全部用于后期的綜合課程設計中，使得整個訓練載體的設計體現(xiàn)系統(tǒng)性和完整性。

訓練項目10是綜合課程設計。除了共同的訓練內(nèi)容之外，每個訓練載體均有其側(cè)重的研究任務。圖書借閱系統(tǒng)重點研究數(shù)據(jù)的完整性，如讀者借閱的圖書一定是系統(tǒng)中提供的圖書、一個讀者不能借同一本書超過1本、讀者遺失的圖書一定是本人借閱的圖書、已遺失的圖書不能再被借閱、遺失圖書數(shù)量不能超過館藏圖書數(shù)量、已掛失的借書證不能再借書、出借天數(shù)和最多借書冊數(shù)由會員級別決定等；酒店前臺登記系統(tǒng)則突出事務的練習，如換房操作就是一個事務，如果沒有按事務處理，就可能導致客人無法實現(xiàn)換房操作；房產(chǎn)中介系統(tǒng)引導學生研究數(shù)據(jù)庫安全性的實現(xiàn)方法，保證某些重要信息不被竊取和丟失。通過上述訓練，學生能夠?qū)?shù)據(jù)完整性、事務、數(shù)據(jù)安全性、查詢優(yōu)化等數(shù)據(jù)庫中重要概念的認識更加深入，從而加深對數(shù)據(jù)庫的理解。

2 教學洲練載體的研究性設計

要想在訓練載體中體現(xiàn)研究性，教師必須巧妙設計題目，引導學生思考與探究。例如，每個訓練載體中都有自出題，要求學生出的是把自己難倒的題，需要學生用未學的知識解決，學生必須通過自己上網(wǎng)查閱資料研究解決辦法，教師還要引導學生學會提出問題。再比如，每次實驗都會特別設計題目讓學生探究完成，數(shù)量不多，難度也不大，如有一題是“建立金卡會員的視圖，顯示會員姓名和年齡”，數(shù)據(jù)庫中存儲的是會員的出生日期，如何將出生日期轉(zhuǎn)化為年齡輸出，需要學生自己解決；教師可引導學生找到函數(shù)year、getdate、datediff、datepart等將日期顯示轉(zhuǎn)換成數(shù)值顯示，或用cast和convert轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型，還可以使用多種方法并對每種方法進行擴展應用，引導學生學會尋找解決問題的方法。這樣的設計能夠引起學生的興趣，同時培養(yǎng)學生的探究意識。

綜合課程設計中也有很多可以擴展的問題，甚至故意留有小的“陷阱”，如要求學生查閱讀者的借閱歷史信息，但給出的表并沒有支持該查詢的數(shù)據(jù)存儲，要想完成該功能需要在數(shù)據(jù)庫中增加新表；再比如，借書時要根據(jù)讀者的級別、是否掛失、是否還有庫存、同一本書是否2次借閱等多個條件，才能確定是否允許借閱，該判斷要求學生使用之前的觸發(fā)器實驗完成，但當時的觸發(fā)器功能并不能區(qū)分是何種原因使借閱操作無法進行，這樣就不是單純的引用，而是需要在前面的基礎上繼續(xù)補充知識。

在訓練載體中精心設計研究性問題并帶領學生探究非常重要。教師在教與學的互動中，需要既突出學生的自主性，又要讓學生離不開教師的指導和反饋；而無論是載體的設計還是訓練過程中的引導，教師都發(fā)揮著重要作用。實踐足檢驗真理的標準，教學改革的效果只有在學生的實踐過程中才能體現(xiàn)，在此過程中，如何做到持續(xù)改進更是重中之重。

3 結(jié)語

在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程的每個驗證實驗和后期的綜合課程設計訓練之間建立聯(lián)系，將前后實驗打通連貫并層層遞進，使驗證實驗能夠作為綜合課程設計的基礎實驗，不僅能夠建立前后實驗的銜接層次關系，而且可以保證學生做實驗的效果。筆者在訓練載體中特別設計了與各個數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)有關的重點研究問題，如安全性問題、優(yōu)化問題、數(shù)據(jù)完整性問題等，用數(shù)據(jù)庫理論、方法和技術指導學生的課程實踐活動，在課程設計中體現(xiàn)研究性。未來的工作是根據(jù)學生反饋小斷改進，進一步豐富與完善載體庫設計并對改進效果進行科學評價。